Estos dos carbonos son asimétricos, por lo que existen varios enantiómeros de este compuesto.
[1][2] A temperatura ambiente, el 3,4-diclorohexano es un líquido cuyo punto de ebullición es 168 °C y su punto de fusión -57 °C, siendo estos valores estimados.
Posee una densidad semejante a la del agua, ρ = 1,0 ± 0,1 g/cm³.
El valor del logaritmo de su coeficiente de reparto, logP = 3,17, indica que es más soluble en disolventes apolares —como el 1-octanol— que en disolventes polares.
[2] El 3,4-diclorohexano se puede preparar tratando 3-hexeno con cloro en un disolvente inerte —como cloroformo o tetraclorometano— a baja temperatura (entre -30 °C y -40 °C).